当前万众瞩目、资本追逐的新兴产业有哪些?新能源产业必然是答案之一。本期就跟大家探讨一下新能源四大发展趋势之———储能产业。
一、什么是储能?
储能,简单讲就是把发的电存起来,等到要用的时候再用。
而电从生产出来到,到最后使用,大概经过的流程是:生产电(发电厂,电站)→传输电(电网公司)→使用电(用户)。
而以上这三个环节里,都可以建立储能,所以储能根据应用场景就分为:发电侧储能;电网侧储能;用户侧储能。
二、为什么要储能?
从当前以火电为主的用电环境来看,时发时用仍旧是主流,也就是:电厂发出电→传到电网→传给用户使用掉,中间是没有储能这个环节的。随着能源体系的更新升级,双碳目标的推进,以太阳能、风能为首的可再生能源开始被广泛利用。由于风电、光伏受天气影响较大,具有很大的不稳定性,因此储能技术起到至关重要的作用。
从我国发展来看:随着可再生能源发电占比提升,消纳、输配、波动等问题显现,储能的刚性需求逐渐成型,2020年全球新增电化学储能5.3GW/10.7GWh,同比增长57%,这主要就得益于中国和美国储能市场的迸发,其中我国新增1.2GW/2.3GWh,同比增长168%。
三、储能是未来发展的必然趋势吗?
储能是未来发展的必然趋势,由于新能源规模化的接入电网、电力削峰填谷、参与调压调频、发展微电网等方面的需要,储能在未来电力系统中将是不可或缺的角色。
储能是理解未来能源结构的关键,作为推动未来能源发展的前瞻性技术,储能产业在新能源并网、电动汽车、微电网、家庭储能系统、电网支撑服务等方面都将发挥巨大作用。
新基建和分布式能源系统互相促进。数据中心、5G基站的建设运行,对新型能源有强烈的需求;
新能源汽车和电动汽车充电桩的普及将改变我国城市的能源消费模式,形成真正的能源互联网,对分布式储能设备产生新的需求。
四、目前储能技术主要有哪些?
1、电力储能经过十几年的发展已经从实验室到商业化初期,现在逐渐从商业化初期向规模化过渡。这个阶段有几个特征,第一个,在技术发展方面,某些储能装置的性价比已经可以推广应用阶段了。十多年前电力系统需要的储能有三个要素,长寿命、低成本、高安全。现在长寿命和低成本基本上具备了。但是高安全还有最后一公里。在研发方面,我们国家几乎所有储能技术都有涉及。
2、抽水蓄能仍然是主力。新型储能发展非常迅速,它的增长速度是远超过抽水蓄能的。在新型储能技术中,锂离子电池的储能技术占比是最高的,增长也是最快的。当然有和电动汽车同步发展这个得天独厚的条件。但是储能技术我们不仅仅限于锂离子电池,在应用阶段还有铅碳电池、钠硫电池和液硫电池,在示范阶段有压缩空气、钠离子电池、超级电容和纳镍电池等。
3、锂离子电池技术进步最快,性价比也接近可推广应用的阶段,主要借力于电动汽车的需求的拉动,锂电池研发队伍最庞大、投入的资金也最多,效果也是最明显。锂电池的性能几乎可以覆盖电力系统所有的应用场景,或者说大部分应用场景都可以用它。
但是重大短板就是在消纳时候时长不够。容量一般是四小时,无风季就无法胜任了。安全问题,韩国这么多着火,大家对锂电池有时候还真有点害怕,电动自行车的着火也时有发生,但是这个事儿全世界都在努力攻关,包括固态电池是主攻方向,还有一些集成技术、管理技术、消防技术、预警技术等让它的安全性更高,这个是有解决可能性的。
4、铅碳电池运用的广度排第二位。产业链是很完整的,很多铅酸电池厂很快就能转成能生产铅酸电池。安全性现在仍然是水系,不易燃烧、爆炸,这一点有优势,是个过渡性的技术。
5、超级电容相对飞轮好的多,仍然贵。问题也一样,功率密度高、能量密度偏低,控制什么的都有较高的要求。所以市场空间也有限,但是这个技术进步还是比较快。
6、蓄电池是最具备推广价值的储能技术,长时间尺度也将会成为研发和应用的重点。就锂电池产业来说,存在矿产、材料、单体、pack和系统集成、应用、回收等环节,产业链很长。我们原来产线装备方面是落后的,基本上高端产线都是进口日本或者韩国,现在我们逐渐都替代。十四五期间国家重点研发计划,主要盯着安全性有突破性进展,另外循环寿命要更加,回收这个部分也开始关注。
7、钠离子电池商业进程加速。因为可用资源丰富,钠电池性能优于锂电池,综合性价比较高。钠的地壳丰度远高于锂且广泛分布于全球各地,海水中即含有丰富的氯化钠。钠电池相较铁锂和5系三元单瓦时成本分别下降45%-55%左右,商业化进程加速。
8、液流电池长时性能更优。液流电池正负极电解液分离,性能优异,铁铬、全钒为两大商用方向。液流电池是正负极电解液分开,各自循环的一种高性能蓄电池,具有容量高、使用领域(环境)广、循环使用寿命长,运行温区较广,降本在即。
2022年全球铬铁矿资源量约120亿吨,南非占据半壁江山,我国与铬矿开采国均保持正常的贸易合作,供应格局尚可。铁铬液流电池毒性和腐蚀性较低,理论循环次数可达万次以上,整体使用寿命可以达到20年以上,成本方面,未来综合成本或可接近抽水蓄能。
四、储能赛道值得进入吗?
新能源赛道的火热行情似乎见不到顶,储能也随之受到追捧。
有机构认为,储能电池将成为5年20倍、10年近百倍的景气赛道。
从资本市场的表现来看,早在七月底八月初储能概念就有过一波大涨。当时,龙头上能电气,仅仅用了9个交易日,就把股价从50.68元炒到了最高185元。如今,储能概念又火了。
现在应用的困局还是商业模式,能不能赚到钱。地位、商业模式、还有电价的约束。背后的问题就是身份、地位不确定、政策有些不延续性。另外回报机制有待确定,这是世界共性的问题。我们当然更存在一个电力体制和电动、电力市场改革在动态中。我们国家实际上从17年开始,国家层面就对储能发布了指导意见,回顾这些文件也看出当时对形势的判断还是比较准确的,是国家鼓励的一个产业。经过这么多年不停发布一些,当然也有起起伏伏,有时候因为市场上的行为,国家也出台过一些感觉负面的文件,但是总的趋势还是向上。
落实到投资层面,现在能看得清楚的都是具有成熟经验的赛道龙头,主要是两个方面:一是做动力电池已经非常成熟的头部厂商,二是做光伏逆变器已经非常成熟的厂商。
储能市场无疑将极大提升电池需求,这个是相对比较有确定性的,因此主要可以关注已经很成熟的相关赛道。一方面,高确定性且低成本的电池提供商,比如宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、派能科技(更偏纯储能标的)等等;另一方面,擅长电流变换管理的逆变器厂商,比如阳光电源、固德威、锦浪科技等等。
同时,储能市场也会给其他环节带来不少增量市场。一块是储能产业链中比较集中的环节,比如电池原材料企业龙蟠科技、德方纳米、富临精工等,再比如储能系统集成商永福股份、科陆电子等;另一块是储能所带来的赛道增宽,比如能想到的储能热管理企业三花智控、银轮股份等等。当然,增量市场是比较难把握的,是否需要新技术路径的支持也需要不断和产业链去验证。